一、分析意義

土壤有機物質包括各種動植物殘體以及微生物及其生命活動的各種有機產(chǎn)物。其中相對穩(wěn)定的是經(jīng)過復雜的生物化學轉化過程，主要是微生物的生命活動形成的土壤腐殖質。它在土壤中的累積、移動和分解的過程是土壤形成作用中最主要的特征。前蘇聯(lián)學者威廉士曾說：“土壤形成過程的本質是有機物質的合成與分解”。土壤有機物質不僅能為作物提供所需的各種營養(yǎng)元素，同時對土壤結構的形成、改善土壤物理性狀有決定性作用，因此在土壤測試中土壤有機物質的分析是重要的基礎分析項目之一。

由于土壤有機物質是一個包括各種有機成分的總體，除專門研究其分組外，通常是指操作者借助放大鏡用攝子挑除動物殘體和植物細根后的土壤的有機質總量，其中大部分是腐殖質和一部分動植物殘體。

二、方法選擇的依據(jù)

土壤有機質的分析是用測定其有機碳的結果再乘以1.724換算系數(shù)實現(xiàn)的，這是由經(jīng)驗得來的平均數(shù)字。側定土壤有機碳的方法有兩類，一類是將土樣中有機碳高溫氧化后側定釋放出的CO₂的量，此類方法所得的結果中也包括了土壤中以碳酸鹽形式存在的無機碳和以高度縮合的、幾乎為元素態(tài)的有機碳(碳、石墨、煤)。另一類是用氧化劑在一定溫度下氧化后測定消耗氧化劑的且再換算為有機碳的量。這類方法不包括高度縮合的有機碳和碳酸鹽形式的無機碳，但土壤中活性錳、亞鐵以及氯離子則測定有干擾，可對土樣作預處理和加入Ag₂SO₄來防止，這類方法的優(yōu)點是快速、簡便不需要特殊的設備和操作技術，至今仍是通用的常規(guī)方法。又因該法結果不包括石墨、碳等高度縮合態(tài)碳，應把該法測定的有機質稱為“易氧化有機質。

重鉻酸鉀-硫酸消化法是Schollcnberger于1927年首先提出的。今天國內通用的丘林法是根據(jù)1935年Turin的建議采用的，其原理和步軟基本上是和Schollenberger相同，即將土樣與過量的K₂Cr₂O₇氧化劑反應后用容量法測定剩余氧化劑數(shù)量，再求出有機碳的含量。

近十幾年來國內外在應用氧化劑法的過程中對技術上作了許多改進，如筑化溫度和時間選定方面，用降低溫度延長時間在烘箱中大批且樣品的外熱法，多功能遠紅外消煮器的采用，以克服高溫時間短條件難以控制的缺點。氧化后的測定技術改為直接分光光度測定Cr³⁺，有利于快速批量分析和自動流動分析儀的應用，而且避開了容量法中測定剩余Cr³⁺操作中的誤差。如美國中北部各州土壤實驗室和西歐法、德、瑞等以及東歐一些國家的側土施肥服務機構，多采用低溫外熱氧化-快速比色法。而作為標準方法仍采用高溫外熱氧化一亞鐵滴定法。近十年來國內已開始應用比色法，在光度法側定條件的研究方面時有報道。在樣品氧化條件的對比研究方面也有幾個單位作了工作，例如，甘肅農(nóng)大作了硫酸水合熱氧化條件試驗，確定氧化校正系數(shù)為1.32。又如，中國林科院楊光瑩對國內不同土樣作了大量氧化條件試驗，證明在100°C～110°C烘箱中1.5小時重銘酸鉀--硫酸氧化與煮沸5分鐘效果相同。我國在制定國家標準方法時，全國協(xié)作組參照國外標準，對高溫煮沸5分鐘消煮條件又作了嚴格規(guī)范操作。綜上所述，本文將就高溫氧化容量法和水合熱氧化比色法作詳細介紹，在應用時可根據(jù)實驗室條件采用。高溫氧化-比色法測定，或水合熱氧化容量法測定都不會有實質差異。

三、高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法

1、方法原理

土樣中有機碳在一定溫度下被氧化劑重鉻酸鉀氧化產(chǎn)生CO₂，如下式：

用硫酸亞鐵標準溶液滴定剩余的Cr⁶⁺的空白氧化劑滴定量之差計算有機碳量。

2、儀器及設備

調溫電砂浴。

3、試劑

（1）重鉻酸鉀標準溶液重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇，分析純)加400mL水，加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。

（2）硫酸亞鐵溶液[c(FeSO₄)=0.2mol·L^-1：56.0g硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O，化學純)，溶于水，加15mLH₂SO₄，用水定容至1L。

（3）鄰啡羅琳指示劑：1.485g鄰啡羅啉(C₁₂H₈aN₂·H₂O)及0.695g硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)溶于100mL水，貯于棕色瓶中。

(4)硫酸(H₂S0₄，p=1.84g·cm^-3，化學純)。

4、操作步驟

稱取過0.149mm土壤0.2g左右準確到0.1mg，放人150m1三角瓶中，加粉末狀硫酸銀0.1g，然后準確加人5.00mL重鉻酸鉀溶液(夠劑1)，5mL硫酸(試劑4)搖勻，瓶口上裝簡易空氣冷凝管，放在預熱到220°C-230°C的電沙浴上加熱，使三角瓶中溶液微沸，當看到冷凝器下端落下第一滴冷凝液開始記錄時，消煮5分鐘，取下三角瓶冷卻片刻，用水洗冷凝器內壁及下端外壁，洗滌液收集于原三角瓶中，瓶中液體總體積應控制在60mL-80mL為宜，加3～5滴鄰菲羅啉指示劑(試劑3)，用硫酸亞鐵(試劑2)滴定剩余的錳鉻酸鉀，溶液顏色由橙黃→綠→棕紅為止，即為終點。如果試樣滴定所用硫酸亞鐵的毫升數(shù)達不到空白標定所用硫酸亞鐵液毫升的三分之時，則應減少土樣稱量而重測，每批樣品分析時必須同時做2-3個空白，取0.5g粉狀二氧化硅代替土樣，其他步驟與土壤測定相同。取測定結果平均值。

5、結果計算

式中：OM——土壤中有機質的質量分數(shù)，%；

c——重鉻酸鉀標準溶液的濃度，mol·L^-1；

V₁——加人重鉻酸鉀標準溶液體積，mL；

V₀——空白標定用去硫酸亞鐵溶液體積，mL；

V——滴定土樣用去硫酸亞鐵溶液體積，Ml；

M——四分之一C的摩爾質量M(四分之一C)=3g·mol^-1；

10^-3——將mL換算成L的系數(shù)；

1.08——氧化校正系數(shù)(按平均回收率92.6%計算)；

1.724——將有機碳換算成有機質的系數(shù)(按土壤有機質的平均含碳量為58%計)；

m——風干土樣質量，g。

6、允許差

兩次平行側定結果絕對差：當土壤有機質含量小于1%時，不超過0.05%。含盆為1%～4%時，不超過0.10%，含量為4%～7%時不超過0.300%，含量在10%以上時，不超過0.50%。

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